DSP_单片机_光纤布拉格光栅_电流传感器_步进电机论文.doc

DSP论文：光纤光栅电流传感器的研究【中文摘要】光纤光栅具有稳定性好、动态范围广、抗电磁干扰、测量范围大等许多优点,近年来在各个领域得到了广泛的研究与应用。其中之一就是光纤光栅电流传感器的研究。光纤光栅电流传感器具有体积小、绝缘性好、抗电磁干扰等诸多优点,在电力系统的高电压及大电流测量上有广阔的应用前景,已成为目前研究的一个热点。本文首先介绍了光纤光栅电流传感器的研究现状及光纤光栅的一些特点,然后论证了传感装置的传感原理并给出了传感装置的结构图。选用了解调电路后,为了更好的对信号进行处理,本文设计了以DSP(TMS320VC5402)为核心、单片机为辅助芯片的信号处理系统,介绍了该系统的硬件电路原理图及PCB的设计,同时详细介绍了信号处理系统的软件设计。硬件电路包括放大电路、AD转换、LCD显示电路、DSP部分电路及单片机部分的相关电路。DSP负责数据采集和处理,单片机(MCU)负责控制解调电路中的步进电机,以便很好的解调光纤光栅的波长信号。软件部分包括数据采集、HPI通讯、SPI通讯、显示程序及步进电机驱动程序等程序来实现对信号的处理。进行了传感光栅的应变特性实验、匹配光栅的步进电机的调谐实验以及传感光栅的解调实验。搭建了光纤光栅电流传感器的信号.【英文摘要】Optical fiber Bragg grating has the advantages of good stability, wide dynamic range, anti-electromagnetism interference, large measurement range and many other advantages, which has been widely used in many fields of research and application in recent years. One of them is the study of fiber Bragg grating current sensor. Fiber Bragg grating (FBG) sensor has many advantages such as small size, electric insulation and anti-electromagnetic interference. It has a broad application prospect in high voltage powe.【关键词】DSP 单片机 光纤布拉格光栅 电流传感器 步进电机【英文关键词】DSP MCU Fiber Bragg Grating Current Sensor Stepping Motor【目录】光纤光栅电流传感器的研究摘要5-6Abstract6第一章 绪论9-141.1 课题背景91.2 国内外研究发展状况9-101.2.1 国外研究现状9-101.2.2 国内研究现状101.3 光纤光栅传感器10-121.4 目前存在的问题121.5 课题研究的主要内容12-14第二章 光纤光栅电流传感器系统方案14-212.1 系统方案的设计14-172.2 传感装置的结构设计17-192.3 传感装置的理论分析19-202.3.1 毛细钢管形变条件的理论计算19-202.3.2 磁力大小的理论计算202.4 本章小结20-21第三章 信号处理系统的硬件电路设计21-363.1 信号处理系统的总体设计213.2 放大电路设计21-223.3 AD转换电路设计22-233.4 单片机电路设计23-253.5 DSP的HPI通讯电路设计25-283.6 SPI通讯电路设计283.7 外部扩展FLASH电路设计28-303.8 显示电路设计30-313.9 PCB设计31-353.10 本章小结35-36第四章 系统的软件设计36-444.1 CCS软件的安装36-374.2 Keil C51软件374.3 系统整体软件设计37-434.3.1 AD转换的软件设计39-404.3.2 SPI通讯程序的设计40-414.3.3 HPI通讯程序的设计41-424.3.4 LCD1602显示程序的设计42-434.4 本章小结43-44第五章 电路调试及系统实验44-515.1 硬件电路调试44-485.1.1 放大电路的调试44-455.1.2 AD转换电路的调试45-465.1.3 SPI通讯的调试46-485.2 步进电机的调谐实验48-49